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BUCK变换器线路组成 BUCK变换器工作原理

BUCK变换器又称降压变换器、串联开关稳压电源、三端开关型降压稳压器。Buck变换器是一种结构比较简单,应用十分广泛的DC/DC降压变换器,也越来越多地应用在许多大功率电压变换场合。因此,对其可靠性和可维护性的要求也越来越高。

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BUCK变换器的线路组成

图1(a)所示为由单刀双掷开关S、电感元件L和电容C组成的Buck变换器电路图。图1(b)所示为由以占空比D工作的晶体管Tr、二极管D1、电感L、电容C组成的Buck变换器电路图。电路完成把直流电压Vs转换成直流电压Vo的功能。

BUCK变换器的工作原理

当开关S在位置a时,有图2(a)所示的电流流过电感线圈L,电流线性增加,在负载R上流过电流Io,两端输出电压Vo,极性上正下负。当is>IIo时,电容在充电状态。这时二极管D1承受反向电压;经时间D1Ts后(,ton为S在a位时间,Ts是周期),当开关S在b位时,如图2(b)所示,由于线圈L中的磁场将改变线圈L两端的电压极性,以保持其电流iL不变。负载R两端电压仍是上正下负。在iL<Io时,电容处在放电状态,有利于维持Io、Vo不变。这时二极管D1,承受正向偏压为电流iL构成通路,故称D1为续流二极管。由于变换器输出电压Vo小于电源电压Vs,故称它为降压变换器。工作中输入电流is,在开关闭合时,is>00,开关打开时,is=0,故is是脉动的,但输出电流Io,在L、D1、C作用下却是连续的,平稳的。

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